精品解析:上海市长宁区新世纪中学2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
2025-12-09
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内容正文:
2025学年第一学期
九年级大单元练习物理试卷
一、学科基础(共39分,共16题)
1. 下列物理量中,不能够用来鉴别物质种类的是( )
A. 密度 B. 温度 C. 比热容 D. 热值
2. 下列物体通常情况下属于导体的是( )
A. 橡胶轮胎 B. 塑料直尺 C. 陶瓷茶杯 D. 大地
3. 图中的电流表的读数应是( )
A. 0.26安 B. 0.31安 C. 0.32安 D. 1.6安
4. 如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,下列说法正确的是 ( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B. 丝绸与玻璃棒摩擦过程中创造了电荷
C. 两片金属箔都带正电荷,由于同种电荷相互排斥而张开
D. 用验电器可以直接检验出物体带正电还是带负电
5. 质量相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度低于乙的温度。关于两种液体的初始温度、,及比热容、,下列关系式中可以成立的是( )
①,,②,,
③,,④,,
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
6. LED灯发光的颜色与电压的对应关系如表所示,LED灯发光时通过它的电流始终为0.02安。把这样的LED灯接入如图所示电路,闭合开关,当滑动变阻器的滑片在图示位置,LED灯发出黄色的光。下列方案中可使LED灯发红色的光的是( )
LED灯两端的电压(伏)
LED灯发光的颜色
1.8
红
2.4
黄
3.2
蓝
A. 向右移动滑片P,电源电压一定变大
B. 向右移动滑片P,电源电压可能变小
C. 向左移动滑片P,电源电压可能不变
D. 向左移动滑片P,电源电压一定变大
7. 煤油的比热容为焦/(千克∙℃),它的单位读作 ___________,它表示质量为1千克的煤油,温度 ___________,___________为焦。一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8. 类比是一种物理思想方法,类比物体由于运动而具有的能叫做动能,把分子由于热运动而具有的能叫________;类比物体的动能和势能统称为机械能,把构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和叫物体的________能。类比公路上车辆的定向移动形成车流,导体中________的定向移动形成电流。
9. 上海虽然属于沿海地区,可海滨沙滩却极少,金山城市沙滩作为上海第一个滨海4A级景区,如图(a),满足了上海人想要一片沙滩的期望。
(1)盛夏时节,烈日暴晒下的沙滩和海水的温度都会升高,这是________现象。
(2)白天,赤脚漫步在海滩,感受到沙子很烫,而穿着拖鞋踩在炽热的沙子上,感觉不到烫脚,说明拖鞋的________性不强。为了比较不同物质的这种性质,用如图(b)装置做实验。需控制木棒和铜棒的长度和________相同,用易熔化的凡士林把牙签粘贴在木棒和铜棒上与O距离相同的位置,用同一酒精灯加热金属支架A端。
10. 某导体电阻为20欧,当导体两端的电压为6伏时,通过该导体的电流为______安;当导体两端电压为10伏时,该导体的电阻为_______欧,通过导体的电流为_______安。
11. 如图甲所示电路,开关S闭合后,两灯泡都发光,电流表的指针偏转如图乙所示,则通过的电流为______A;接下来小明将换成,其他条件未变,闭合开关后,两灯泡均发光,发现两个电流表的指针偏转角度相同,则通过的电流为______A。
12. 如图中甲是亮度可调台灯,电位器是调节其亮度的装置。电位器实际是滑动变阻器,如图乙是电位器的结构示意图,这是通过改变电阻丝接入电路中的_________来改变电阻,如果想要顺时针旋转旋钮时,灯的亮度变亮,接入电路两接线柱为________。
A.“a和b” B.“b和c” C.“a和c”
13. 如图(a)所示,长度和材料相同、粗细不同的金属棒AB和CD串联在电路中。将电压表分别并联AB和CD两端,电表指针的位置均如图(b)所示,则AB两端的电压为______伏,CD两端电压为______伏,通过AB的电流______通过CD的电流(选填“大于”“等于”或“小于”)。
14. 在如图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电压表的示数为U0,已知故障只发生在电阻R1或R2上。
(1)请写出电流表A可能的示数及相应的故障________。
(2)以下操作中,能通过电表的示数或示数变化情况判断出故障的是________。(新接入的元件均完好)
A. 电阻R1与电压表V位置互换 B. 用完好的电阻R0替换电阻R1
C. 在电阻R1两端并联一根导线 D. 用完好的电阻R0替换电阻R2
15. 在图所示电路里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路。
16. 在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,补上后要求:闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大。
二、学科综合(共31分,共4题)
17. 汽车已经成为见代生活不可缺少的一部分:
(1)如图(a)(b)(c)(d)为汽车内燃机工作四个冲程的示意图。图________是提供动力的冲程,其余三个冲程都是靠飞轮的惯性带动曲轴连杆转动。图(b)中气体的温度__________(选填“升高”或“降低”)。
(2)图是某汽车发动机能量分配图,该发动机的效率是_______。
(3)若汽车发动机冷却系统中质量为4kg的水经加热温度从20℃升高到50℃,求水吸收的热量。[]
(4)若某汽车以72km/h的速度匀速行驶1小时,发动机做的有用功为,消耗汽油15kg。已知汽油的热值约为,求:①汽油完全燃烧放出的热量Q放;②发动机的效率。
18. 在下图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,滑动变阻器标有“20欧 ; 2安”将滑动变阻器的滑片P移到最右端,闭合开关S,电流表示数为0.4安。求:
(1)通过变阻器的电流;
(2)电路中的总电阻R的阻值。
19. 在“电路”的学习中,小嘉连接了如图(a)所示的电路.已知电源电压为12V保持不变,电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器上仅能看清“1A”字样,电压表表盘如图(b)所示.闭合开关S,电压表示数为5V。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)滑动变阻器接入电路的电阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器滑片P,电压表示数的最大变化量为8V,求滑动变阻器的最大阻值。
20. 小华通过实验分别测量两个未知阻值的电阻R1和R2,电源电压保持不变(电压为2V的整数倍),滑动变阻器RP标有“20Ω 2A”字样,实验所需的其他器材齐全且完好。
(1)“伏安法测电阻”的实验原理是_________。
(2)小华先测量电阻R1的阻值。他正确连接电路,且实验步骤正确,移动滑片进行了三次实验,将电压表和电流表的示数记录在如表中。请将表格中①②的内容填写完整。(精确到0.1Ω)
序号
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均电阻/Ω
1
4
0.20
20.0
②________
2
6
0.32
18.8
3
8
0.40
①________
(3)接着,小华测量电阻R2的阻值。他仍然正确连接电路,且实验步骤正确,闭合开关后,他发现无论如何移动滑片,电流表的示数始终几乎为0,电压表的示数始终几乎为12V,经过检查发现电路并没有发生故障。
①发生上述现象的原因是_________。
A.电阻R2的阻值太大
B.电阻R2的阻值太小
②通过公式推理说明你判断的理由________。
③为了测出电阻R2的阻值,小华将一个已知阻值的电阻R3与电阻R2串联,实验电路对应的电路图如图(a)所示。闭合开关后,发现电压表的示数如图(b)所示,则可以判断电阻R2的阻值为_________R3。
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2025学年第一学期
九年级大单元练习物理试卷
一、学科基础(共39分,共16题)
1. 下列物理量中,不能够用来鉴别物质种类的是( )
A. 密度 B. 温度 C. 比热容 D. 热值
【答案】B
【解析】
【详解】A.密度是物质的特性,不同物质密度一般不同,所以利用密度可以鉴别物质种类,故A不符合题意;
B.不同物质可以具有相同的温度,仅凭温度无法鉴别物质种类,故B符合题意;
C.比热容是物质的特性,不同物质比热容一般不同,所以利用比热容可以鉴别物质种类,故C不符合题意;
D.热值是物质的特性,不同物质热值一般不同,所以利用热值可以鉴别物质种类,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列物体通常情况下属于导体的是( )
A. 橡胶轮胎 B. 塑料直尺 C. 陶瓷茶杯 D. 大地
【答案】D
【解析】
【详解】A.橡胶轮胎在通常情况下不容易导电,属于绝缘体,故A不符合题意;
B.塑料直尺在通常情况下不容易导电,属于绝缘体,故B不符合题意;
C.陶瓷茶杯在通常情况下不容易导电,属于绝缘体,故C不符合题意;
D.大地容易导电,是导体,故D符合题意。
故选D。
3. 图中的电流表的读数应是( )
A. 0.26安 B. 0.31安 C. 0.32安 D. 1.6安
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示,电流表连接的测量范围是0~3A,分度值为0.1A,指针指在1A后第6小格处,故其读数为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,下列说法正确的是 ( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B. 丝绸与玻璃棒摩擦过程中创造了电荷
C. 两片金属箔都带正电荷,由于同种电荷相互排斥而张开
D. 用验电器可以直接检验出物体带正电还是带负电
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据摩擦起电的规律,丝绸摩擦过的玻璃棒会失去电子,从而带正电,而不是负电,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电荷的转移,并非创造了电荷。在丝绸与玻璃棒摩擦过程中,玻璃棒失去的电子转移到了丝绸上,只是电荷的分布发生了改变,总电荷量保持不变,故B错误;
C.当带正电的玻璃棒接触验电器的金属球时,金属球上的电子会转移到玻璃棒上,金属球由于失去电子会带正电,验电器会带正电,两个金属箔片会带正电,根据同种电荷相互排斥的规律,导致验电器金属箔张开,故C正确;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,它只能检验物体是否带电,无法直接判断物体带的是正电还是负电。若要确定电荷的种类,还需要结合已知带电体的性质进行进一步判断,故D错误。
故选C。
5. 质量相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度低于乙的温度。关于两种液体的初始温度、,及比热容、,下列关系式中可以成立的是( )
①,,②,,
③,,④,,
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】甲、乙两个物体质量相同m甲=m乙,放出相等热量后,甲的温度低于乙的温度,说明甲的末温低于乙的末温
又知放出热量Q甲=Q乙,由Q放=cm△t可知
若初温关系,同上末温关系,甲的温度的变化可能大于或等于或小于乙的温度变化,热量和质量相等,根据,则c甲与c乙可以相等,也可以大于,也可以小于,故①③④有可能成立。若初温关系,甲的温度变化大,热量和质量相等,根据,则,不可能,故②不可能。综上所述,有3个是可能的。
故选C。
6. LED灯发光的颜色与电压的对应关系如表所示,LED灯发光时通过它的电流始终为0.02安。把这样的LED灯接入如图所示电路,闭合开关,当滑动变阻器的滑片在图示位置,LED灯发出黄色的光。下列方案中可使LED灯发红色的光的是( )
LED灯两端的电压(伏)
LED灯发光的颜色
1.8
红
2.4
黄
3.2
蓝
A. 向右移动滑片P,电源电压一定变大
B. 向右移动滑片P,电源电压可能变小
C. 向左移动滑片P,电源电压可能不变
D. 向左移动滑片P,电源电压一定变大
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,当LED灯发光时通过它的电流始终为0.02安,根据可知,由于电流不变,故LED灯发光时,电阻和电压成正比,即LED灯的电阻随着两端电压的增大而增大。由表格可知,若使LED灯由黄色光变为发红色的光,则LED灯两端电压需要降低,阻值需减小。
A.向右移动滑片P,变阻器R变大,电源电压一定变大,根据串联电流可知,在电流不变时,可能变大也可能不变也可能变小,故A不符合题意。
B.向右移动滑片P,变阻器R变大,电源电压可能变小,根据串联电流可知,在电流不变时,一定变小,故B符合题意;
C.向左移动滑片P,变阻器R变小,电源电压可能不变时,根据串联电流可知,在电流不变时,可能变大,故C不符合题意。
D.向左移动滑片P,变阻器R变小,电源电压一定变大时,根据串联电流可知,在电流不变时,一定变大,故D不符合题意。
故选B。
7. 煤油的比热容为焦/(千克∙℃),它的单位读作 ___________,它表示质量为1千克的煤油,温度 ___________,___________为焦。一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 焦每千克摄氏度 ②. 升高1℃ ③. 吸收的热量 ④. 不变
【解析】
【详解】[1]煤油的比热容为焦/(千克∙℃),读作焦每千克摄氏度。
[2][3]它表示质量为1千克的煤油温度升高1℃吸收的热量为J。
[4]比热容是物质的特性,与物体的质量、温度变化、吸收热量多少无关,一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将不变。
【点睛】本题考查的是比热容相关的知识,都是基础题,比较简单。
8. 类比是一种物理思想方法,类比物体由于运动而具有的能叫做动能,把分子由于热运动而具有的能叫________;类比物体的动能和势能统称为机械能,把构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和叫物体的________能。类比公路上车辆的定向移动形成车流,导体中________的定向移动形成电流。
【答案】 ①. 分子动能 ②. 内 ③. 自由电荷
【解析】
【详解】[1]类比“物体由于运动具有动能”,可得分子由于热运动具有的能叫分子动能。
[2]类比“物体的动能和势能统称为机械能”,可得构成物体的所有分子的动能和势能的总和叫内能。
[3]类比“公路上车辆的定向移动形成车流”,可得导体中自由电荷的定向移动形成电流。
9. 上海虽然属于沿海地区,可海滨沙滩却极少,金山城市沙滩作为上海第一个滨海4A级景区,如图(a),满足了上海人想要一片沙滩的期望。
(1)盛夏时节,烈日暴晒下的沙滩和海水的温度都会升高,这是________现象。
(2)白天,赤脚漫步在海滩,感受到沙子很烫,而穿着拖鞋踩在炽热的沙子上,感觉不到烫脚,说明拖鞋的________性不强。为了比较不同物质的这种性质,用如图(b)装置做实验。需控制木棒和铜棒的长度和________相同,用易熔化的凡士林把牙签粘贴在木棒和铜棒上与O距离相同的位置,用同一酒精灯加热金属支架A端。
【答案】(1)热传递 (2) ①. 导热 ②. 粗细
【解析】
【小问1详解】
盛夏时节,太阳温度高,沙滩和海水的温度低,在烈日暴晒下,热量从温度高的物体向物体低的物体传递,能量发生了转移,这是热传递现象。
【小问2详解】
[1]导热性差的材料不易传递热量,拖鞋不烫脚,说明拖鞋的导热性不强。
[2]比较不同物质的这种性质,需要采用控制变量法,控制木棒和铜棒的长度和粗细(或横截面积)相同,确保只有材料不同。
10. 某导体电阻为20欧,当导体两端的电压为6伏时,通过该导体的电流为______安;当导体两端电压为10伏时,该导体的电阻为_______欧,通过导体的电流为_______安。
【答案】 ①. 0.3 ②. 20 ③. 0.5
【解析】
【详解】[1]通过该导体的电流为
=0.3A
[2]因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,当导体两端电压为10伏时,该导体的电阻不变,为20Ω。
[3]通过导体的电流为
=0.5A
11. 如图甲所示电路,开关S闭合后,两灯泡都发光,电流表的指针偏转如图乙所示,则通过的电流为______A;接下来小明将换成,其他条件未变,闭合开关后,两灯泡均发光,发现两个电流表的指针偏转角度相同,则通过的电流为______A。
【答案】 ①. 0.3 ②. 1.2
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,两灯并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,图乙中电流表的量程为,分度值为,示数为,所以通过的电流为。
[2]将换成后,两灯仍并联,测支路电流,A测干路电流。因为两个电流表指针偏转角度相同,且A的量程是,的量程是,A的示数是示数的5倍。已知通过的电流,设通过的电流为,根据并联电路电流规律,且,则
12. 如图中甲是亮度可调台灯,电位器是调节其亮度的装置。电位器实际是滑动变阻器,如图乙是电位器的结构示意图,这是通过改变电阻丝接入电路中的_________来改变电阻,如果想要顺时针旋转旋钮时,灯的亮度变亮,接入电路两接线柱为________。
A.“a和b” B.“b和c” C.“a和c”
【答案】 ①. 长度 ②. B
【解析】
【详解】[1]电位器实际是滑动变阻器,滑动变阻器的原理是通过改变电阻丝接入电路中的长度来改变电阻。
[2]灯泡亮度变亮时,说明电路中的电流变大,电路的电阻应变小,因顺时针旋转旋钮时,其阻值变小,故 b和c两接线柱接入电路,a和b两接线柱接入电路,电阻变大,a和c两接线柱接入电路,电阻不变,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
13. 如图(a)所示,长度和材料相同、粗细不同的金属棒AB和CD串联在电路中。将电压表分别并联AB和CD两端,电表指针的位置均如图(b)所示,则AB两端的电压为______伏,CD两端电压为______伏,通过AB的电流______通过CD的电流(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 5 ②. 1 ③. 等于
【解析】
【详解】[1][2][3]长度和材料相同,金属棒AB的横截面积小于金属棒CD的横截面积,所以金属棒AB的电阻大于金属棒CD的电阻,两金属棒串联接入电路,流过两金属棒的电流相同。由可知,电阻较大的金属棒AB两端电压大于金属棒CD两端电压,将电压表分别并联AB和CD两端,电表指针的位置均如图(b)所示,则说明电压表并联在AB两端时选择的是0~15V量程,读其电压值为5V。电压表并联在CD两端时选择的是0~3V量程,读其电压值为1V。故AB两端的电压为5V,CD两端电压为1V。通过AB的电流等于通过CD的电流。
14. 在如图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电压表的示数为U0,已知故障只发生在电阻R1或R2上。
(1)请写出电流表A可能的示数及相应的故障________。
(2)以下操作中,能通过电表的示数或示数变化情况判断出故障的是________。(新接入的元件均完好)
A. 电阻R1与电压表V位置互换 B. 用完好的电阻R0替换电阻R1
C. 在电阻R1两端并联一根导线 D. 用完好的电阻R0替换电阻R2
【答案】(1)电流表A示数为0,则R2断路或电流表示数不为0,则R1短路 (2)BCD
【解析】
【小问1详解】
由图知道,闭合开关,两定值电阻串联,电压表V测量R2两端的电压,已知工作一段时间后,电压表的示数变为U0,则电压表测量的是电源电压,此时的故障可能为R2断路或R1短路。若电流表有示数,说明电路为通路,电压表有示数,说明电压表测量电源两端电压,因此电路故障是R1短路;若电流表无示数,说明电路为断路,电压表有示数,说明电压表测量电源两端电压,即电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障是R2断路。
【小问2详解】
A.电阻R1与电压表V位置互换,此时电阻R1与R2并联,若R1短路,电压表有示数,电流表无示数;若R2断路,电压表与电阻R1串联,电压表有示数,电流表无示数,两者现象相同,故A不符合题意;
B.用完好的电阻R0替换电阻R1,若R1短路,则电压表示数变小,电流表有示数;若R2断路,则电压表示数不变,电流表无示数,故B符合题意;
C.在电阻R1两端并联一根导线,则电阻R1被短接。若R1短路,则电压表示数不变,电流表有示数;若R2断路,则电压表示数不变,电流表无示数,故C符合题意;
D.用完好的电阻R0替换电阻R2,,若R1短路,则电压表示数不变为电源电压,电流表有示数;若R2断路,则电压表示数变小,电流表有示数,故D符合题意。
故选BCD。
15. 在图所示电路里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路。
【答案】
【解析】
【详解】如图所示,干路上圈内必须是电流表,电路中才有电流经过,两灯泡发光,故中间圆圈内填电流表;上面的圆圈是电压表,若是电流表,则灯泡L2被短路,与题意不符,故上面的圆圈内,是电压表,最下面的圆圈内若是电流表,则电源短路,与题意不符,故该圆圈内应该填电压表,如图所示:
16. 在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,补上后要求:闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大。
【答案】
【解析】
【详解】根据电压表使用方法,电压表应与灯泡并联,由于电源电压为2节干电池,总电压为3V,故电压表接0~3V量程,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大,根据串联电路分压的规律,此时滑动变阻器两端电压变小,则接入电阻变小,故滑动变阻器应接入下面右端的接线柱,如图所示
二、学科综合(共31分,共4题)
17. 汽车已经成为见代生活不可缺少的一部分:
(1)如图(a)(b)(c)(d)为汽车内燃机工作四个冲程的示意图。图________是提供动力的冲程,其余三个冲程都是靠飞轮的惯性带动曲轴连杆转动。图(b)中气体的温度__________(选填“升高”或“降低”)。
(2)图是某汽车发动机能量分配图,该发动机的效率是_______。
(3)若汽车发动机冷却系统中质量为4kg的水经加热温度从20℃升高到50℃,求水吸收的热量。[]
(4)若某汽车以72km/h的速度匀速行驶1小时,发动机做的有用功为,消耗汽油15kg。已知汽油的热值约为,求:①汽油完全燃烧放出的热量Q放;②发动机的效率。
【答案】(1) ①. d ②. 升高
(2)25% (3)
(4)①,②26.1%
【解析】
【小问1详解】
[1]图(d)中两个气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,为做功冲程,将内能转化为机械能,对外提供动力。
[2]图(b)中,进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,该冲程是压缩冲程,将机械能转化为内能,活塞对气体做功,气体的内能增大,温度升高。
【小问2详解】
发动机效率是指发动机对外输出的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量之比。在本题中,来自燃料的能量为100%,发动机对外做功(提供动力)占比为25%,所以发动机效率就是25%。
【小问3详解】
根据公式可知,水吸收的热量为
【小问4详解】
①根据公式,汽油完全燃烧放出的热量
②发动机的效率
18. 在下图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,滑动变阻器标有“20欧 ; 2安”将滑动变阻器的滑片P移到最右端,闭合开关S,电流表示数为0.4安。求:
(1)通过变阻器的电流;
(2)电路中的总电阻R的阻值。
【答案】(1)0.6A
(2)20Ω
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S,两电阻并联,电流表测量R1的电流。将滑动变阻器的滑片P移到最右端,则滑动变阻器的电阻全部连入电路,则通过变阻器的电流
【小问2详解】
根据并联电路的电流特点可得总电流I=I1+I2=0.4A+0.6A=1A
根据欧姆定律可得总电阻
19. 在“电路”的学习中,小嘉连接了如图(a)所示的电路.已知电源电压为12V保持不变,电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器上仅能看清“1A”字样,电压表表盘如图(b)所示.闭合开关S,电压表示数为5V。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)滑动变阻器接入电路的电阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器滑片P,电压表示数的最大变化量为8V,求滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
分析电路结构可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,根据题干可知,电阻的阻值为10Ω,闭合开关S,电压表示数为5V,则通过电阻的电流
【小问2详解】
根据串联电路电压的规律可知,电源电压为12V,定值电阻两端的电压为5V,则滑动变阻器两端的电压
串联电路电流处处相等,即
滑动变阻器接入电路的电阻值
【小问3详解】
当滑动变阻器阻值最小时,电路中电流最大,定值电阻两端的电压最大,根据题干可知,整个电路最大电流,此时定值电阻分得的电压为
根据题干可知,在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器滑片P,电压表示数的最大变化量为8V,即当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,定值电阻两端的电压最小为
此时电路中的电流
根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器阻值最大时,其两端的电压为
滑动变阻器的最大阻值
20. 小华通过实验分别测量两个未知阻值的电阻R1和R2,电源电压保持不变(电压为2V的整数倍),滑动变阻器RP标有“20Ω 2A”字样,实验所需的其他器材齐全且完好。
(1)“伏安法测电阻”的实验原理是_________。
(2)小华先测量电阻R1的阻值。他正确连接电路,且实验步骤正确,移动滑片进行了三次实验,将电压表和电流表的示数记录在如表中。请将表格中①②的内容填写完整。(精确到0.1Ω)
序号
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均电阻/Ω
1
4
0.20
20.0
②________
2
6
0.32
18.8
3
8
0.40
①________
(3)接着,小华测量电阻R2的阻值。他仍然正确连接电路,且实验步骤正确,闭合开关后,他发现无论如何移动滑片,电流表的示数始终几乎为0,电压表的示数始终几乎为12V,经过检查发现电路并没有发生故障。
①发生上述现象的原因是_________。
A.电阻R2的阻值太大
B.电阻R2的阻值太小
②通过公式推理说明你判断的理由________。
③为了测出电阻R2的阻值,小华将一个已知阻值的电阻R3与电阻R2串联,实验电路对应的电路图如图(a)所示。闭合开关后,发现电压表的示数如图(b)所示,则可以判断电阻R2的阻值为_________R3。
【答案】(1)
(2) ①. 20.0 ②. 19.6
(3) ①. A ②. 在串联电路中,电流,电源电压U保持不变(为2V整数倍),滑动变阻器RP最大阻值为20Ω,由于移动滑片时,电流表的示数始终几乎为0,根据,要使I几乎为0,则需极大,而RP最大仅20Ω,所以只能是R2的阻值太大,导致极大,从而使电流几乎为0;此时电压表测量的是电源电压,示数几乎为12V。 ③.
【解析】
【小问1详解】
“伏安法测电阻”的实验,需要测量待测电阻两端的电压和通过的电流,然后根据计算待测电阻的阻值,因此实验原理为。
【小问2详解】
[1][2]由表中数据可知,当,时,由可知,电阻为
所以①处填20.0。电阻的平均值等于三次实验结果的平均
所以②处填19.6。
【小问3详解】
[1][2]略。
[3]由图(b)可知,电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,示数,因为R3与R2串联,电源电压,所以
根据串联电路电压之比等于电阻之比
所以
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